陆安庆

《普通高中生物学课程标准（2017年版）》提出，要培养學生的生物学学科核心素养，其中养成“生命观念”是生物学核心素养之首，主要包括以下四个内涵：结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质和能量观。近几年的相关重要考试中，许多问题的设置都是指向“结构与功能观”这一生物大概念的考查，答案具有一定的开放性，并且要求一定的专业表述能力。在平时教学中，教师可以从不同层次挖掘相关的概念知识，巧设问题，组织学生思考讨论。本文以细胞水平的结构功能观为例，主要例举以下几个方面来分析结构与功能的适应，以供交流。

一、细胞的形态与功能的统一

不同的细胞具有不同的形态，是因为在生物体中细胞所处的位置不一样，功能也不一样，这是细胞分化的结果，细胞的结构决定了细胞的功能。

例1，问题设置：例举在植物细胞分化中出现哪些细胞的结构和其功能相统一？

分析：植物根尖的成熟区细胞形成大液泡，细胞液与外界溶液形成浓度差，有利于细胞吸水；叶肉细胞分化出叶绿体以利于光合作用等。

例2，问题设置：动物的神经细胞有哪些结构与其功能相适应？

分析：神经细胞具有树突和轴突，其末端还有细小分支形成神经末梢，这些结构有利于神经细胞接受兴奋，并将兴奋传导到其它细胞，实现细胞间的信息传递。

二、细胞组成成分与功能的统一

细胞中各种成分的种类和数量各不相同，例如蛋白质的种类和数量等，每种成分在细胞中有不同的功能。

例1，问题设置：线粒体内膜和外膜蛋白质种类和数量有何差异并解释原因？

分析：内膜的蛋白质种类和数量都多于外膜，因为线粒体内膜是有氧呼吸的场所之一，其上有多种呼吸酶（蛋白质）

例2，问题设置：新鲜绿叶中哪种色素含量最多并解释原因？

分析：新鲜绿叶中的色素主要是叶绿体中四种色素，而其中叶绿素a最多，在光合作用中，叶绿素a不仅能吸收光能，而且还可以对光能进行转换，对光合作用最为重要，所以含量最多。

三、细胞结构的变化与功能的统一

细胞中某些结构在特定条件下会发生变化，这种变化也是与细胞完成某项功能相关的。

例1，问题设置：据研究，叶绿素a/叶绿素b比值可以反映类囊体的垛叠程度，其比值越低，类囊体垛叠程度越低、排列松散，类囊体膜的稳定性也越差。请据此分析叶绿素a/叶绿素b比值下降对植物光合作用有何影响？

分析：叶绿素a/叶绿素b比值下降，说明类囊体膜的稳定性下降，分布其上的色素含量和酶都可能受影响，造成光能吸收、传递和转换以及其他光反应过程受阻，进而降低光合速率。

例2，问题设置：动植物细胞在有丝分裂过程中会周期性消失和重现的细胞结构有哪些？这些结构的周期性消失对于细胞分裂的意义是什么？

分析：在细胞有丝分裂过程中核膜、核仁、染色体和纺锤体都会周期性消失和重现，这些现象有利于分裂后期染色体向两级移动实现遗传物质的平分，完成细胞分裂，保证亲子代遗传性状的稳定性。

四、细胞器种类、结构、含量及其分布与功能的统一

细胞器是细胞质中有特定功能的微小结构，在不同的细胞中其种类和数量也会有所差别，这与该细胞的功能是密切相关的。

例1，问题设置：结合浆细胞功能分析其可能富含那些细胞器？

分析：浆细胞合成和分泌抗体（蛋白质），因此其中应该含有比较多的核糖体（合成蛋白质的场所）、内质网（对蛋白质进行运输和初加工）和高尔基体（分泌抗体）。

例2，问题设置：分析线粒体和叶绿体增大膜面积具体结构和意义？

提示：线粒体具有两层膜，其内膜向内折叠形成嵴，嵴能显著扩大内膜表面积，可增加酶的附着面，从而提高有氧呼吸速率；在叶绿体通过类囊体的垛叠，也可以扩大膜面积，其意义是提供更多酶和色素的附着面，是光反应的场所，提高光合作用效率。

五、细胞结构中某些行为与功能的统一

细胞中某些结构会出现一些特殊的行为，如减数分裂中的染色体，这些行为对于细胞实现特定的功能具有重要意义。

例如，问题设置：（改编）某生物基因型为AaBb（两对等位基因分别位于两对染色体上）。图1为该生物细胞分裂过程中某时期示意图。

图中所示同源染色体的行为和生物学意义是什么？

分析：此图细胞处于减数第一次分裂前期，同源染色体正在联会（两两配对），还有可能发生非姐妹单体之间交叉互换，这种行为的意义是为等位基因（同源染色体）的分离做准备，并为交换（基因重组）提供基础。

总之，高中生物教学中体现结构与功能相适应的概念知识非常多，教师可以努力挖掘这些事实，在此基础上巧设问题，组织学生思考讨论，锻炼学生的思维和表达，逐渐形成结构与功能观，从而学会运用生命观念解释更多的生命现象。